Номер патенту: 29997

Опубліковано: 16.12.2002

Автор: Яковець Михайло Павлович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Двигун внутрішнього згоряння, що містить збірний корпус з кільцевою камерою згоряння і копіювальними доріжками на внутрішній поверхні, групу поршнів з ущільнюваннями, розташовану в камері згоряння і установлену на двох паралельних дисках, зв‘язаних з валом приводу через підшипники, і механізм перетворювання, виконаний у вигляді траверс, кожна з котрих жорстко зв‘язана з валом приводу, розташована паралельно площі відповідного диска і забезпечена копіювальним елементом,  який відрізняється тим, що група поршнів містить чотири поршні, розташовані симетрично по двоє на кожному диску, а кожна траверса забезпечена кривошипом, з установленим на ньому копіювальним елементом, і шатуном-ексцентриком, зв‘язаним за допомогою підшипників з одного боку з поршневим диском, а з другого - з кривошипом, при цьому механізм перетворювання і копіювальні доріжки виконані симетрично осі приводу з можливістю взаємозміщення, а поршневі ущільнювання виконані перерізаними на декілька частин з можливістю компенсації зносу і зменшення тертя.

Текст

1. Двигун вн утрішнього згоряння, що містить збірний корпус з кільцевою камерою згоряння і копіювальними доріжками на внутрішній поверхні, груп у поршнів з компресійними кільцями, розташовану в камері згоряння і установлену на двох паралельних дисках, зв'язаних з валом привода через підшипники, і механізм перетворювання, виконаний у ви гляді траверс, кожна з яких жорстко зв'язана з валом привода, розташована паралельно площі відповідного диска і забезпечена копіювальним елементом, який відрізняється тим, що група 29997 Поставлена задача в двигуні внутрішнього згоряння, що містить збірний корпус з кільцевою камерою згоряння і копіювальними доріжками на внутрішній поверхні, групу поршнів з компресійними кільцями, розташовану в камері згоряння і установлену на двох паралельних дисках, зв'язаних з валом привода через підшипники, і механізм перетворювання, виконаний у вигляді траверс, кожна з котрих жорстко зв'язана з валом привода, розташована паралельно площі відповідного диска і забезпечена копіювальним елементом, вирішена, згідно винаходу, слідуючим чином: група поршнів містить чотири поршні, розташовані симетрично по два на кожному диску, а кожна траверса забезпечена кривошипом з установленим на ньому копіювальним елементом і шатуном, у вигляді ексцентрика, зв'язаного за допомогою підшипників з одного боку з поршневим диском і з другого боку - з кривошипом, а механізм перетворювання і копіювальні доріжки виконані симетрично осі привода, причому одна з доріжок виконана з можливістю переміщення відносно корпуса, наприклад, за допомогою черв'яка, закріпленого на ньому. При цьому траверси виконані у вигляді дисків-маховиків, а поршневі кільця виконані поперечно розрізаними на декілька частин з косими зрізами, наприклад, з графіту. В пропонованому двигуні симетричне розташування поршнів забезпечує постійність розташування робочих зон відносно периметра кільця камери згоряння і цикл всмоктування паливної суміші. Зменшення вібрації і збільшення надійності двигуна досягнуто шляхом плавної синхронизації нерівномірного кругового руху поршнів в одному напрямку за допомогою механізму перетворення симетричної конструкції, що забезпечує їx постійну одночасну взаємодію з одного боку з валом привода, а з другого боку - з нерухомим корпусом. Регулювання ступеня стиску забезпечено завдяки можливості переміщення копіювальних доріжок відносно один одного за допомогою закріпленого на корпусі черв'яка. Зростання терміну експлуатації досягнуто шляхом установки на поршнях розрізних графітових кілець. Заміна циклу нагнітання паливної суміші на цикл всмоктування і можливість регулювання ступеня стиску приводять до поліпшення експлуатаційних характеристик, а відсутність періодичних зубчати х зачіплень та фіксацій шестерен і зменшення коефіцієнту тертя завдяки графітовим кільцям приводить до зниження рівня вібрації, збільшення механічного ККД, надійності і ресурсу та позитивно відбивається на міцностних характеристиках двигуна в цілому. Суть винаходу пояснюється кресленями. На фіг. 1 показан поздовжний розріз двигуна; на фіг. 2 - розріз А-А; на фіг. 3 - розріз Б-Б; на фіг. 4. - схема роботи механізму перетворювання; на фіг. 5 – розташування фаз робочого циклу; на фіг. 6 – конструкція поршневого кільця. Двигун містить корпус з'єднаний з двох частин 1 і 2, котрі утворюють кільцеву камеру 3 згоряння з впускними 5 і випускними 6 вікнами та гніздом 7 для свічки запалювання, усередині якої розміщені дві пари поршнів 8 двобічної дії, виконаних як одне ціле з поршневими дисками 9, котрі замикають камеру 3 з внутрішнього боку і базуються на валу 10 за допомогою підшипників 11. На поршнях 8 установлені розрізні кільця 12. Вал 10 привода установлений у корпусі на підшипниках 13. В дисках 9 виконана пара симетрично розташованих отворів в яких установлені за допомогою підшипників 14 диски 15 з ексцентрично закріпленими підшипниками 16 в котрі заходять пальці кривошипів 17. У свою чергу кривошипи 17 установлені в симетричних отворах дисків-маховиків 18, жорстко закріплених шпонками 19 на валу 10, за допомогою підшипників 20. Усередині корпуса розташовані нерухома 21 і рухома 22 копіювальні доріжки по поверхнях котрих переміщуються копіювальні елементи 23, закріплені на кривошипах 17. Причому доріжка 21 виконана безпосередньо на корпусі 1, а доріжка 22 - на рухомому диску 24 з з убцями зачіпленими з черв'яком 25, закріпленим на частині 2 корпусу. Пропонований двигун працює слідуючим образом. У початковій позиції (див. фіг. 4а) копіювальний ролик Ра знаходиться на малому радіусі r копіювальної доріжки 22, а ролик Рб на радіусі R>r доріжки 21. При повороті вала привода по часовій стрілці на 90° разом з ним повертаються на 90° і траверси А і Б відповідно з кривошипами Ка і Кб (фіг. 4б) При цьому ролик Ра переміщується на більший радіус R, а ролик Рб - на менший r. Зміна розташування роликів Ра і Рб відносно корпуса приводить до зміну кута розкриву поміж важелями кривошипів Ка (Кб) і шатунами Ша (Шб). Внаслідок цього диск з поршнями 1 і 3 повертається на 45°, а диск з поршнями 2 і 4 - на 135°. У результатs рух поршнів 1 і 3 плавно уповільнюється, а поршнів 2 і 4 - прискорюється. При черговому повороті вала на слідуючі 90° фаза прискорення поршнів змінюється: поршні 1 і 3 повертаються на 135°, а поршні 2 і 4 - на 45°. Таким чином при рівномірному обертані вала привода поршні здійснюють плавний рух в одному напрямку з перемінною кутовою швидкістю, що приводить до послідовного утворювання поміж ними в кільцевій камері порожнин змінного об'єму, забезпечуючи х послідовність тактів (впуск, стиск, робочий хід, випуск) робочого циклу і передачу крутячого моменту на вал привода під час робочого ходу. На фіг. 5 приведено розташування послідовності робочих зон по кільцю камери при повороті вала на 360° на прикладі чотиритактного двигуна. Ступінь стиску пропонованого двигуна визначається як співвідношення максимального b max (фіг. 4б)і мінімального b min віддалення поршнів: b e = max . При повороті копіювальної доріжки 22 b min відносно доріжки 21 за допомогою черв'яка 25 змінюється розмір секторів b max і b min , що викликає зміну ступеня стиску. Компенсація втрати ущільнювання поршневих кілець під час експлуатації пояснюється на прикладі кільця виконаного з трьох частин А, Б і В (див. фіг. 6). На початку експлуатації частини кільця розташовані на поршні як показано на фіг. 6а і під дією пружин щільно притискуються до стінок камери. Наприкінці експлуатації товщина кільця 2 29997 зменшується, що приводить до зростання зазору 3 поміж кінцями частин А і Б і зменшення ущільнення їх зі стінками камери. У пропонованій конструкції цей недолік усувається за рахунок клиновидної частини В кільця, котра під дією пружини і додаткової відцентрової сили Fц, виникаючей під час обертання поршнів навколо вала, розсовує кінці частин А і Б у протилежні боки і вільно притискує їх до стінок камери згоряння (див.фіг. 6б). Така конструкція поршневого кільця дозволяє виконати його значно товще відомого і навіть з такого крихкого матеріалу як графіт, що забезпечує змащення поверхні тертя і збільшення ресурсу. Джерела інформації 1. Патент Росії № 2014479, кл. F02В53/00, 1994. 2. Патент України № 2244, кл. F02В53/00, 1994 (прототип). Фіг. 1 3 29997 Фіг. 2 Фіг. 3 4 29997 Фіг. 4 Фіг. 5 5 29997 Фіг. 6 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 6

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Internal combustion engine

Назва патенту російською

Двигатель внутреннего сгорания

МПК / Мітки

МПК: F02B 53/00

Мітки: внутрішнього, згоряння, двигун

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/6-29997-dvigun-vnutrishnogo-zgoryannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Двигун внутрішнього згоряння</a>

Подібні патенти